MÁQUINAS TÉRMICAS

UNIVERSIDADE CEUMA DO MARANHÃO – UNICEUMA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ALEXANDRE HENRIQUE BARROS AGUIAR CPD: 17911

AMANDA DE CAMPELO COSTA CPD: 16097

BONNY MARTINS SOARES CPD: 16148

ERIKA JANYELLE LOPES MESQUITA CPD: 22061

GHARDNEY CESAR RIBEIRO SILVA CPD: 12104

JULYANNE MARIA COSTA AROUCHA CPD: 18606

RICARDO BRUNO CORRÊA PEREIRA CPD: 28788

RYCHELL CARLOS SOARES CPD: 18893

SANAYRA LIMA RAMO CPD: 20876

PROJETO MÁQUINA TÉRMICA

SÃO LUÍS

2014

ALEXANDRE HENRIQUE BARROS AGUIAR CPD: 17911

AMANDA DE CAMPELO COSTA CPD: 16097

BONNY MARTINS SOARES CPD: 16148

ERIKA JANYELLE LOPES MESQUITA CPD: 22061

GHARDNEY CESAR RIBEIRO SILVA CPD: 12104

JULYANNE MARIA COSTA AROUCHA CPD: 18606

RICARDO BRUNO CORRÊA PEREIRA CPD: 28788

RYCHELL CARLOS SOARES CPD: 18893

SANAYRA LIMA RAMOS CPD: 20876

PROJETO MÁQUINA TÉRMICA

PROJETO DE PESQUISA APRESENTADO A UNIVERSIDADE CEUMA, REFERENTE A DISCIPLICA DE FÍSICA 2, LECIONADA PELO PROFESSOR FURTADO.

SÃO LUÍS

2014

SUMÁRIO

1. Introdução

2. Revisão Teórica

2.1. Máquinas Térmicas

2.2. Turbina á vapor

2.3. Motor de Stiling

3. Objetivo Geral

4. Objetivo Especifico

5. Metodologia

6. Experimento

6.1. Materiais

6.2. Método e procedimento

6.3. O Teste

7. Conclusão

8. Referências Bibliográficas

9. Anexos

1.INTRODUÇÃO

Neste trabalho acadêmico será estudado os conceitos da termodinâmica e suas aplicações, tendo como foco o funcionamento de uma máquina térmica.

Visando facilitar a didática para explicar o funcionamento das máquinas térmicas e as leis da termodinâmica, foi desenvolvido um material didático que auxiliará o desenvolvimento deste conteúdo. O material didático consiste em um experimento feito pelos participantes da equipe com o intuito de mostrar e confirmar as teses apresentadas.

Para sustentação e apresentação do experimento, foi desenvolvido uma pequena máquina a vapor, feita de forma simples e com materiais acessíveis.

O trabalho realiza uma revisão teórica dos conceitos da termodinâmica, com o objetivo de facilitar o entendimento do funcionamento da máquina a vapor e de cada parte que a constitui.

2. REVISÃO TEORICA

2.1. MÁQUINAS TÉRMICAS

A palavra máquina origina-se do grego “mechane”, que significa qualquer dispositivo engenhoso ou invenção.

Tipler afirma que na termodinâmica, máquinas térmicas são sistemas que realizam a conversão de calor ou energia térmica em trabalho mecânico e podem operar com um fluido operante que determinará o tipo de máquina térmica, este fluido pode ser, por exemplo, o vapor de água (máquina a vapor), ar e combustível (motor de combustão interna – ciclo Otto) e ar (motor de combustão interna –ciclo diesel)

Com base nos ensinamentos de Young e Freedman, isto se dá quando uma fonte de calor leva uma substância de trabalho de um estado de baixa temperatura para um estado de temperatura mais alta. A substância de trabalho (normalmente gás ou vapor em expansão térmica) transfere essa energia através de sua expansão no interior da máquina térmica acionando o sistema mecânico (pistão, rotor ou outro) e realizando trabalho. Durante essa expansão, a substância de trabalho perde calor para o meio.

Pelo enunciado de Kelvin para a segunda lei da Termodinâmica, Q1 é sempre diferente de zero e daí, r <1. Portanto, é impossível construir uma máquina térmica que transforme integralmente a energia retirada de uma fonte térmica na forma de calor em trabalho por um processo cíclico.

Sendo Q1 a energia retirada como calor da fonte fria e W, o trabalho realizado sobre o sistema, a energia transferida como calor para a fonte quente é

Q2

W = Q1 - Q2

Q1 e Q2 são respectivamente o calor cedido da fonte quente e o calor recebido pela fonte fria

Segundo Carnot, para que haja contínua conversão de calor em trabalho, um sistema como, por exemplo, uma máquina térmica, deve realizar ciclos contínuos entre uma fonte quente e uma fonte fria, as quais devem permanecer com temperaturas constantes.

2.2. TURBINA Á VAPOR

Jorge Godoy define a turbina a vapor como uma máquina térmica que utiliza o vapor d'água para movimentar suas hélices, produzindo a rotação do seu eixo. É essa rotação que nas usinas termoelétricas vai acionar o gerador elétrico.

Ela é constituída de uma caldeira,